Eisen-, Agar- und Humuswirkung bei Azotobacter

Zusammenfassung Durch Agarzusatz (0.1%) läßt sich die Wirkung anorganischen Eisens auf Wachstum und Stickstoffbindung von Azotobacter chroococcum sehr schön nachweisen. Das Optimum liegt bei 5 bis 10 mg % FeSO₄ 7 H₂O. Diese Wirkung ist beim Vorhandensein von Mclybdän weit stärker als die Wirkung von Humuspräparaten, die erst bei längerer Kulturdauer eine gewisse Überlegenheit des Humus über das anorganische Eisensalz zeigten. Die Agarwirkung kann keine Wirkung des Eisens an sich, etwa einer besonders günstigen Verteilungsform sein, sondern beruht auf den Kolloideigenschaften des Agars. Auch bei den Humuswirkungen ist Eisen nicht der alein wirksame Faktor, tritt sogar bei genügender Versorgung mit anorganisch gebundenem Eisen gegenüber der Wirkung anderer Stoffe, wie etwa Molybdän, zurück.     

Über den Einfluß der Gelinkubation mit Polyvinylalkohol auf die Löslichkeit der Fructose-1,6-diphosphat-Aldolase

Zusammenfassung Die Verminderung der Löslichkeit der Fructose-1,6-diphosphat-Aldolase (Fructose-1,6-diphosphat-D-Glycerinaldehyd-3-phosphat-Lyase, E.C. 4.1.2.13) durch Zusatz von Polyvinylalkohol zum Inkubationsmedium wurde unter Einhaltung histochemischer Bedingungen überprüft. Bei der Inkubation in wäßrigem Medium sind nach 100 min in einem Schnitt des Herzmuskels und der Niere der Ratte weniger als 10% der ursprünglichen Enzymaktivität nachweisbar. Nach Zusatz von Polyvinylalkohol zum Inkubationsmedium beträgt die im Schnitt verbleibende Enzymaktivität nach gleicher Inkubationsdauer für den Rattenherzmuskel etwa 80%, für die Niere 30–40%. Die Bedeutung dieser Befunde für den histochemischen Nachweis der Aldolase wird am Beispiel des Rattenherzmuskels gezeigt. Als Ursache der organbedingten Unterschiede im Löslichkeitsverhalten wird die Anwesenheit verschiedener Isoenzyme in beiden Organen in Betracht gezogen.

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The effect of gel incubation using polyvinyl alcohol on the solubility of fructose-1,6-diphosphate-aldolase

Summary The decrease in the solubility of fructose- 1,6-diphosphate-aldolase (fructose-1, 6-diphosphate-D-glyceraldehyde-3-phosphate lyase, E.C.4.1.2.13) brought about by the addition of polyvinyl alcohol to the incubation medium was tested observing histochemical conditions. After 100 minutes of incubation in an aqueous medium less than 10% of the original enzymic activity was demostrated in sections of rat cardiac muscle and kidney. After polyvinyl alcohol was added to the incubation medium the enzymic activity in the sections (measured over the same period) was 80% in rat cardiac muscle and 30–40% in kidney sections. The importance of these findings for the histochemical demonstration of aldolase is shown in the rat cardiac muscle. The organ dependend differences in the solubility may find an explanation in the presence of various iso-enzymes in the two organs under investigation.

     

Molybdän als Katalysator bei der biologischen Stickstoffbindung

Zusammenfassung Molybdän übt auf das Wachstum von Azotobacter chroococcum in stickstoffreier Nährlösung eine besonders günstige Wirkung aus. Auf die Möglichkeiten, die sich hieraus für die Stickstoffbindung und die Verbreitung von Azotobacter im Boden ergeben, wurde hingewiesen.     

Der Einfluß von CO2-Partialdruck und Glucose-Konzentration auf Wachstum und Stickstoffbindung von Azotobacter chroococcum Beij

Ohne ZusammenfassungAuszug aus der Dissertation Der Einfluß des CO₂-Partialdruckes auf Wachstum und Stickstoffbindung von Azotobacter chroococcum der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Göttingen 1961.     

Vorkommen von Azotobacter agilis Beijerinck in Deutschland

Zusammenfassung Das Vorkommen von Azotobacter agilis wurde in der Umgebung von Göttingen in 2 größeren wenig verschmutzten Gewässern (Seeburger See, Kiesgrube) nachgewiesen, nicht dagegen in reinen Quellteichen und in stark verschmutzten Gewässern. Die selten gelungene Isolierung dieses Organismus ist wohl auf eine Überwucherung durch Az. chroococcum zurückzuführen.     

Kontinuierliche Atmungsmessungen an Azotobacter chroococcum Beij. in Montmorillonit unter chronischer Röntgenbestrahlung

Zusammenfassung An zwei Stämmen Azotobacter chroococcum Beij. wurden in Montmorillonit als Bodenmodell Atmungsmessungen unter Röntgenbestrahlung durchgeführt. Durch die Bestrahlung wurde bei beiden Stämmen die Atmungsintensität erniedrigt. Aus dem Beginn der Atmungsdepression nach Einsetzen der Bestrahlung lassen sich Rückschlüsse auf die Strahlenresistenz der verschiedenen Stämme ziehen. Die Strahlenresistenz der beiden untersuchten Bakterien-Stämme war im Montmorillonit im Vergleich zu Suspensionen wesentlich erhöht.     

Zur Frage der Rhizosphäre und Bodenimpfung mit Azotobacter

Zusammenfassung Im Sandversuch mit Mais war der Ertrag der Pflanzen in den mit Azotobacter chroococcum beimpften Gefäßen gleich dem Ertrag in der Kontrolle. Doch konnte man in beimpften Gefäßen am Ende des Versuchs (nach 40 Tagen) einen geringen N-Gewinn im Sand feststellen.In geimpften Gefäßen wurde eine Vermehrung der Azotobacter-Zellen im Sande wie auch um die Wurzeln herum im geeigneten Substrat festgestellt. Die mikroskopische Untersuchung der eingegrabenen Objektträger zeigte jedoch, daß Azotobacter nicht auf den Wurzelhaaren erscheint.Durch gesondert angestellte Versuche im Sand konnte man für Mais und Ackerbohne zeigen, daß sich andere Bakterien und Pilze, insbesondere Bact. fluorescens liquefaciens schnell auf den Wurzelhaaren ansiedeln und Azotobacter aus der engeren Rhizosphäre weitgehend verdrängen.In Versuchen mit Agar fand sich Azotobacter jedoch unmittelbar um die Wurzeln herum, aber auch hier konnte eine gewisse Hemmung durch andere Bodenmikroorganismen beobachtet werden.Es ist wahrscheinlich, daß dieser Stickstoffbinder die Produkte der lebenden und abgestorbenen Wurzelteile erst vermittelst anderer Mikroorganismen der Rhizosphäre ausnutzt.Zum Schluß möchte ich Herrn Prof. A. Rippel, der mir die Anregung für die vorhegende Arbeit gab und deren Ausführung in seinem Institut ermöglichte, meinen besten Dank aussprechen.     

Beziehungen zwischen der Streptomycin-und Strahlenresistenz bei Azotobacter chroococcum Beij

Zusammenfassung Nach Röntgenbestrahlung von vier Azotobacter chroococcum-Stämmen wurden Mutanten ausgelesen, die sich hinsichtlich ihrer Koloniegröße,-form und-farbe von den Ausgangsstämmen unterscheiden. Von diesen zeigten 60% erblich fixierte Veränderungen in der Streptomycinresistenz. Bestrahlungsversuche mit unterschiedlich streptomycinanfälligen Mutanten ergaben, daß zwischen der Streptomycin- und der Strahlenresistenz dieser Stämme enge Beziehungen bestehen. Mit steigender Antibioticumresistenz ist die Strahlenresistenz erhöht.     

Über das Verhalten einiger Mikroorganismen gegen Pyridin

Zusammenfassung Die geprüften Bakterien (Azotobacter chroococcum, Bacillus glycinophillus) und Pilze (Aspergillus niger, Trichoderma viridis und Fusarium spec.) vermögen Pyridin nicht als Stickstoffquelle zu verwerten, wie die quantitative Pyridinbilanz zeigte.Doch wird die anfängliche Entwicklung von Azotobacter durch Gegenwart von Pyridin beschleunigt, es tritt jedoch eine frühere Autolyse ein. Insgesamt wird die Stickstoffbindung nicht beeinflußt. Es wäre zu prüfen, ob Pyridin bei diesem Organismus als Wasserstoffüberträger wirkt.Änderung des früheren einfachen Namens des Autors.     

Über die chemische Regulierung der Atmung bei den Cephalopoden

Zusammenfassung Die Cephalopoden (Octopus) zeigen eine vorzüglich entwickelte chemische Atmungsregulation. Sowohl O₂-Mangel wie CO₂-Anhäufung verursachen eine Hyperpnöe, die (bei meist wenig geänderter Frequenz) eine Zunahme des Atemvolumens bis auf das Zehnfache zu bewirken vermag.Die gute Durchlüftung des Atmungsapparates in Zusammenhang mit dem hohen CO₂-Bindungsvermögen des Seewassers bewirken, daß der CO₂-Druck des Ausatmungswassers normalerweise praktisch gleich Null ist. Damit steht jedenfalls die große Empfindlichkeit gegen Kohlensäure in Zusammenhang, die schon bei sehr niederem Drucke lähmend zu.wirken beginnt. Auch die CO₂-Tension des Blutes beträgt normalerweise höchstens wenige Zehntel vH.Die Reaktion des Blutes dürfte für gewöhnlich zwischenph 7,4 und 7,5 liegen (gegenüberph 8,0–8,1 des Aquarienseewassers). Asphyxie durch Aufenthalt an der Luft erzeugt ein beträchtliches Ansteigen der c_H. Die Änderungen des Atemvolumens gehen normalerweise anscheinend jenen der Reaktion parallel, auch wenn keine meßbaren Änderungen der CO₂-Tension feststellbar sind; doch reichen die vorliegenden Versuche nicht aus zu einer sicheren Entscheidung über die Gültigkeit der Reaktionstheorie bei der Atmung der Cephalopoden, die auch von dem Gleichgewicht anderer Ionen wesentlich beeinflußt wird.Die Ausnutzung des Sauerstoffs bei dem Durchgange des Atemwassers durch den Kiemenapparat kann über 70 vH. betragen.Der Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft, die mir die Mittel zum Aufenthalt in Neapel bewilligte, und dem Leiter der Zoologischen Station, Herrn Prof. R. Dohrn, der mir einen Arbeitsplatz zur Verfügung gestellt und alle meine Wünsche in liebenswürdigster Weise erfüllt hat, möchte ich auch an dieser Stelle meinen aufrichtigsten Dank sagen.     

Der Turnover der Proteine in den Organen des Flußkrebses Orconectes limosus

Zusammenfassung Aus dem exponentiellen Abfall der spezifischen Aktivität nach einmaliger Injektion von L-Leucin-¹⁴C wurden die Halbwertszeiten der Gesamtproteine in den meisten Organen des Mußkrebses zu 8,5–19 Tagen bestimmt, in Leber und Niere der Maus zu 1,6–1,7 Tagen. Muskel- und Hämolymphproteine des Krebses zeigten weit längere Halbwertszeiten. Berücksichtigt man die Temperaturdifferenz von 25° unter Annahme eines Q ₁₀ von 2,0–2,5, so ergeben sich für Maus und Krebs etwa übereinstimmende Geschwindigkeiten des Proteinturnovers.

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Protein turnover in the tissues of the crayfish, Orconectes limosus

Summary The exponential decay of protein radioactivity after injection of L-Leucin-¹⁴C was measured in the different tissues of the crayfish, and in liver and kidney of the mouse. The half life time of tissue proteins was calculated to be 8.5 to 19 days in most crayfish tissues, 1.6 to 1.7 days in the mouse liver and kidney. Proteins of muscle and hemolymph of crayfish had much longer half life values. Taking into consideration the temperature difference of 25° C and assuming a Q ₁₀ of 2.0 to 2.5, the speed of protein turnover corresponds in the mouse and the crayfish.

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Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Über die Farbstoffbildung durchAzotobacter chroococcum

Zusammenfassung Der schwarzbraune Farbstoff vonA. chroococcum wird bei gehemmter Substratatmung gebildet. Das wurde durch stark gedrosselte Phosphorversorgung bei im übrigen optimaler Ernährung und betont guter Versorgung mit Kalium, Eisen und Kupfer erreicht.Da nur bei neutraler bis alkalischer Reaktion Farbstoff gebildet wird, was es notwendig, das Nährsubstrat ausreichend zu puffern. Es erhielt deshalb einen Zusatz von Calciumcarbonat. Geschah das nicht, dann bildeteA. chroococcum bei Phosphormangel Zuckeroxydationsprodukte, wahrscheinlich Gluconsäure neben möglicherweise noch anderen Säuren, wobei der pH-Wert bis 4 oder etwas tiefer absank. Glucuronsäure entstand in sehr geringen Mengen unter allen geprüften Ernährungsbedingungen. A. chroococcum war katalatisch aktiver alsA. agilis, ganz besonders bei Phosphormangel, vermutlich deshalb, weilA. chroococcum unter diesen Bedingungen vornehmlich über das Flavinsystem atmete und dabei auch mehr Wasserstoffperoxyd bildete.Der mit viel Phosphat ernährte Bakterientyp vonA. chroococcum reagierte auf verschiedene Atmungshemmstoffe empfindlicher als der Typ aus phosphatarmer Nährlösung. Auch das spricht dafür, daß der schwächer atmende, farbstoffbildende Typ über das Flavinsystem atmete und nicht über das Cytochromsystem mit den zugehörigen Phosphorylierungen, was für den phosphorreich ernährten Stoffwechseltyp zutrifft.

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On pigment production byAzotobacter chroococcum I. Culture conditions favouring pigment production

Summary The brownish black pigment ofA. chroococcum is produced during restricted respiration of the substrate. This condition was obtained by lowering drastically the phosphorus supply while the nutrition for the rest was optimal and potassium, iron, and copper were available in sufficient concentrations.Since pigment is produced only with neutral or alcaline reaction it was necessary to buffer the culture medium sufficiently. For this purpose calcium carbonate was added. Without buffering A. chroococcum when lacking phosphorus formed products of sugar oxidation, probably gluconic acid and possibly other acids, too, while the pH-value declined to 4 or somewhat below. Glucuronic acid was produced in very small quantities at any nutritional condition checked. A. chroococcum was more active in catalase thanA. agilis, especially with lack of phosphorus. This is supposed to be due to the fact that under such conditions the flavine system producing higher quantities of hydrogen peroxide is primarily active in respiration ofA. chroococcum.The type ofA. chroococcum grown in a medium rich in phosphorus was more susceptible to various inhibitors of respiration than was the other type grown in a medium lacking phosphorus. This also points to the fact that the more weakly respiring and pigment-producing type acts by the flavine system and not by the cytochrome system using phosphorylations as does the metabolic type developing with abundant supply of phosphorus.

     

Induktion der Phenylalanin-Ammonium-Lyase in Gewebekulturen vonHaplopappus gracilis

Zusammenfassung In Zellkulturen vonHaplopappus gracilis, die nur im Licht Anthocyan synthetisierten, wurde die PAL-Aktivität untersucht. Diese Kulturen wiesen auch im Dunkeln, abhängig vom Zeitpunkt der letzten Übertragung auf frisches Nährmedium, deutliche Unterschiede in der Höhe der PAL-Aktivität auf. Blaulicht führte in jedem Falle zu einer Erhöhung der PAL-Aktivität und zu anschließender Anthocyansynthese. Den größten Einfluß auf die Aktivität des Enzyms hatte Blaulicht auf 3 Wochen alten Kulturen. Nach 48stündiger Bestrahlung betrug der Anstieg der Enzymaktivität 400%, dann folgte ein allmählicher Rückgang. Der Proteingehalt und die MDH-Aktivität der Kulturen blieben während dieser Zeit konstant. Ein PAL-inaktivierendes System konnte in denHaplopappuskulturen nicht nachgewiesen werden. Aber Actinomycin D und Puromycin hemmten die Blaulicht-induzierte PAL-Synthese. Rotlicht hatte in allen Versuchen keinen Effekt auf die Höhe der Enzymaktivität.

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Induction of phenylalanine ammonia-lyase in tissue cultures ofHaplopappus gracilis

Summary The PAL activity of cell cultures ofHaplopappus gracilis was investigated. These showed anthocyanin synthesis only after exposure to light. Blue light always led to an increase of PAL activity and subsequent anthocyanin production. But also in the dark, only depending on the time after the passage to fresh medium significant changes in PAL activity have been detected. The highest effect of blue light on the activity of the enzyme was observed in the cultures three weeks after passage to fresh medium. Irradiation for 48 hours with blue light then resulted in a 400% rise of PAL activity followed by a gradual decline. In these experiments no changes of total protein content or MDH activity were found. There also was no evidence for a PAL-inactivating system. Actinomycin D and Puromycin inhibited the blue light induced increase of PAL activity. Irradiation with red resp. farred light alone or given after induction with blue light had no effect on the enzyme synthesis.

     

Effect of larval population density on the adult morphology of two species of Lepidoptera, Plusia gamma L. and Pieris brassicae L.

The morphological effects of population density in locusts in the production of phases is now well established and in recent years somewhat parallel effects have been observed in the larvae of Lepidoptera. Unlike locusts Lepidoptera pass through a quiescent pupal period but nevertheless the adult may be affected. In both P. gamma and P. brassicae adults from crowded larval cultures were smaller in both size and weight although the effect was counteracted to some extent by approaching pupal diapause in P. brassicae. The effect was similar in many cases to that produced by an increase in temperature except that it disturbed the relationships between the lengths of the wing and hind femur with the live weight. The ratio of these lengths (equivalent to E/F ratio in locusts) was significantly increased but was not a satisfactory index of larval population density. No effects were observed in the wing pattern and colouration in either species.

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Zusammenfassung Die Einwirkung der larvalen Populationsdichte auf die Morphologie der jungen Falter wurde bei Plusia gamma und Pieris brassicae durch Vergleich frischgeschlüpfter Falter aus Einzel- und aus Massenzuchten bestimmt.Bei P. gamma wogen Puppen aus Massenkulturen etwas weniger und verloren während des Puppenstadiums mehr an Gewicht. Die entstehenden Falter waren gewichtsmäßig deutlich leichter und hatten etwas kürzere Flügel. Größe und Gewicht der Männchen waren größer als die der Weibchen, und da die Massenzucht die meßbaren Größen bei den Weibchen stärker beeinflußt, verstärkte sie den Unterschied zwischen den Geschlechtern. Jahreszeitliche Unterschiede wurden beobachtet, wobei Gewicht und Größen in der warmen Jahreszeit geringer waren, doch blieb der jahreszeitliche Einfluß geringer als der durch Übervölkerung hervorgerufene.Bei P. brassicae hatte die Massenzucht eine ähnliche Wirkung auf die Puppen- und Erwachsenengewichte und auch auf die Maße, außer daß der Flügel kürzer und schmaler war. Die Unterschiede zwischen den Geschlechtern wurden durch die Massenaufzucht nicht verschärft. Lebendgewicht und Femurlänge waren beim Männchen größer, währen das Weibchen größere Flügel hatte. Bei Herannahen der Diapause wurde die Wirkung der Massenkultur auf Puppen- und Imaginalgewicht kompensiert, aber die Wirkungen auf die Erwachsenenmaße blieben noch erhalten, wenn auch in geringerem Ausmaß als sie bei nichtdiapausierenden Generationen zu beobachten waren. In der wärmeren Jahreszeit wurden Variationen erzielt, die in etwa den durch Übervölkerung bewirkten ähnlich waren, außer daß die Flügel abweichende Form aufwiesen und daß Übervölkerung bei den Männchen die Wirkung stark reduzierte.In Einzelkulturen beider Arten wurden positive, aber nicht stark signifikante Korrelationen in der Beziehung von Costa- und Hinterschenkellänge mit dem Lebendgewicht gefunden. Diese Beziehungen wurden durch Massenkultur gestört.In beiden Arten wurde das Costa-Schenkel-Verhältnis durch Massenkultur signifikant vergrößert (cf. E/F-Rate bei Heuschrecken), ergab aber keinen befriedigenden Index für die larvale Populationsdichte.In der Flügelzeichnung und Färbung beider Arten wurden durch larvale Massenkultur keine Wirkungen beobachtet.

     

Über den Einfluß von Rotschlamm auf die Kultur einiger mariner Planktonalgen

Zusammenfassung 1. Rotschlamm ist ein bei der Aluminiumgewinnung aus Bauxit anfallendes Abfallprodukt. Der Antrag eines Industrieunternehmens auf Verklappung von ca. 800 000 t Rotschlamm (Naßgewicht) pro Jahr in der Nordsee gab den unmittelbaren Anlaß zur Aufnahme von Laborversuchen über die Wirkung auf marine Planktonalgen. Als Testformen dienten die DinoflagellatenPeridinium trochoideum, Gymnodinium splendens undProrocentrum micans sowie die DiatomeenCoscinodiscus granii undChaetoceros socialis. Die Algen wurden sowohl im Batch-Verfahren als auch im kontinuierlichen Verfahren nach dem Turbidostatprinzip gezüchtet.2. Rotschlamm wurde den Kulturen im Batch-Verfahren einmalig bei Versuchsbeginn fein suspendiert zugesetzt und je nach Versuchsanordnung entweder der Sedimentation überlassen oder durch regelmäßiges Aufschütteln bzw. vermittels eines Rührwerkes soweit wie möglich in Turbulenz gehalten. Im kontinuierlichen Verfahren wurde den Kulturen während der gesamten Versuchsdauer täglich frischer Rotschlamm zudosiert und der Sedimentation überlassen. Die Menge des zugegebenen Rotschlammes variierte je nach Versuchsanordnung zwischen 0,001 und 50 g(Naßgewicht)/l Seewasser.3. Als Kriterien einer Schädigung dienten die Beeinflussung der Vermehrungsrate der Algen und die maximal erreichbare Zelldichte der Kulturen. Zugleich wurden die letalen Grenzkonzentrationen bestimmt.4. Die Testversuche zeigten, daß die Empfindlichkeit gegenüber Rotschlamm wesentlich von der verwendeten Algenart und von der jeweiligen Versuchsanordnung abhängt. Reversible Anfangsschädigungen wurden im Batch-Verfahren bei 0,005 g/l(Coscinodiscus granii), 0,01 g/l(Gymnodinium splendens), 0,05 g/l(Peridinium trochoideum undProrocentrum micans) und 0,5 g/l(Chaetoceros socialis) nachgewiesen. Irreversible Schädigung führte im kontinuierlichen Verfahren bei täglicher Zudosierung des Rotschlammes in Mengen von 0,01 g/l(Peridinium trochoideum), 0,05 g/l(Coscinodiscus granii) und 0,5 g/l(Prorocentrum micans) zum Absterben der Kulturen.5. Die Anfangsschädigung ist in erster Linie auf mechanische Wirkung unmittelbar nach Zugabe des frischen Rotschlammes zum Meerwasser zurückzuführen. Die Partikel sedimentieren unter lockerer Koagulation und reißen die Algen mit sich. Gealterte Rotschlammpartikel erweisen sich als weniger schädlich. In höheren Konzentrationen kann eine toxische Wirkung hinzukommen (0,5 g/l Rotschlamm beiGymnodinium splendens), die sich jedoch erst nach längerer Versuchsdauer bemerkbar macht.6. Da die verwendeten Testalgen den relativ robusten Planktonformen zugehören, ist bei einer Übertragung der Ergebnisse auf die in See eintretende Gesamtsituation damit zu rechnen, daß viele andere Planktonalgen gegenüber einer Rotschlammverklappung noch empfindlicher reagieren.7. In einer Literaturübersicht werden die von anderen Autoren an repräsentativen Gliedern der Nahrungskette (Algen, Fischnährtiere und Fische) ermittelten wichtigsten Ergebnisse von Rotschlammversuchen kurz referiert und den vorliegenden Ergebnissen gegenübergestellt. In einer gemeinsamen Stellungnahme mehrerer bundesdeutscher Institute wird aus den angeführten Untersuchungen die Schlußfolgerung gezogen, daß einer Einbringung von Rotschlamm in die Nordsee nicht zugestimmt werden kann.

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On the effect of red mud on the culture of some marine plankton algae

Red mud originates from bauxite processing, the first step of aluminium production. A newly constructed plant intends to release about 800 000 tons of this waste product into the southern North Sea. The effect of red mud on the culture of some marine algae was investigated. The dinoflagellatesPeridinium trochoideum, Prorocentrum micans andGymnodinium splendens, and the diatomsCoscinodiscus granii andChaetoceros socialis served as test organisms. They were examined in batch cultures and in continuous cultures (turbidostats) to which 0.001 to 50 g of red mud per 1 sea water was added. Multiplication rates of the algae were chosen as criterion for assessing the influence of red mud. Maximum cell densities of the batch cultures were also determined. When red mud was added to the batch cultures once, at the beginning of the experiments, the test algae exhibited initial reductions in population growth at 0.005 up to 0.5 g of red mud/l sea water, depending on the species. In most experiments they recovered from initial growth-rate reduction and grew to nearly the same cell densities as did the controls. In the continuous cultures, suspended red mud was added daily. After 9 days, this caused irreversible break-down ofPeridinium trochoideum populations at 0.01 g red mud/l/day.Coscinodiscus granii populations were irreversibly damaged at 0.05 g/l/day;Prorocentrum micans, at 0.5 g/l/day. All test algae represent euryplastic forms. Other, more stenoplastic planktonic algae species are likely to be less tolerant to red mud exposure.

     

Ricerche sulle cause che determinano la ciclopia degli anfibi

Zusammenfassung Durch die Wirkung von Na₂SO₄, NaCl, MgCl₂, Na-Tartrat, Äthylalkohol, Na-Monojodacetat (nur auf Axolotl) und Floridzin auf Embryonen vonRana esculenta undAmblystoma tigrinum, wurden Mißbildungen der cyclopischen Reihe erzeugt (Embryonen mit konvergierenden Nasenlöchern, mit unpaarer Nasenhöhle, mit Augenkonvergenz, mit Cyclopie und mit Anophthalmus), welche mit den durch Behandlung mit LiCl erzeugten Mißbildungen vergleichbar sind.Ohne entsprechende Wirkung blieben: dl Glycerinaldehyd (sowohl in alter als auch in neuhergestellter Lösung), NaF, NH₄F, Na-Monojodacetat (beim Frosch), Na-Citrat und KCN.Jener Abschnitt des Kohlehydratenstoffwechsels, der von NaF, Na-Monojodacetat und dl Glycerinaldehyd verhindert wird, ist deshalb nicht verantwortlich für die normale Bildung des Kopfes. Dabei ist zu bemerken daß die alten Lösungen von dl Glycerinaldehyd den besonderen Kohlehydratenstoffwechsel verhindern, dervon Needham und seinen Mit-arbeitern für den Embryo beschrieben wurde.Die geringe Fähigkeit des Floridzins, Mißbildungen der cyclopischen Reihe, zu erzeugen, führt ebenfalls zu dem Schluß, daß bei der Bestimmung der Cyclopie eine vom LiCl erzeugte Inhibition des Kohlehydratenstoffwechsels keine Rolle spielt.Die Wirkungsintensität der als Chloride gebrauchten Kationen stimmt vollständig mit der ReiheHofmeisters überein; dieselbe Übereinstimmung beobachtet man für die als Na-Salze gebrauchten Anionen. Man kann deshalb den Schluß ziehen, daß die erste Ursache der LiCl-Wirkung bei der Cyclopieerzeugung ein Niederschlag der Kolloiden ist, der die Zellen weniger beweglich macht, so daß Störungen bei der Unteranlagerung eintreten.Das Floridzin bestimmt eine Inhibition während der Entwicklung der Linse.     

Die Lungenatmung der Süsswasserpulmonaten (zugleich ein Beitrag zur Temperaturabhängigkeit der Atmung)

Zusammenfassung Das Lungengas wird bei der Ventilation durch Diffusion erneuert, zum geringen Teil jedoch durch aktives Kontrahieren und Expandieren der Lunge (wie bei den Stylommatophoren).Die Reflexhandlung der Luftaufnahme verläuft bei Jungtieren von Segmentina nitida äußerst starr. Am Oberflächenhäutchen wird nach wechselnden Zeiten plötzlich in mehreren Ventilationen die Lunge mit Luft gefüllt. Durch Außeneinflüsse kann die Zeit bis zum Eintritt des Reflexes verändert werden. — Auch Armiger crista vermag Luft in die normalerweise Wasser enthaltende Lungenhöhle aufzunehmen.Die bei Jungtieren von Segmentina nitida starr verlaufende Reflexhandlung kann für längere Zeit (1 Stunde und mehr) unterbrochen werden. Der Reizzustand dauert dabei an.Bei den kleineren Arten der Planorbiden verlängert sich mit abnehmender Körpergröße die Tauchzeit. Segmentina nitida macht als sehr bewegliche Art eine Ausnahme. Die kleinen Planorbiden sind auch bei mittleren Temperaturen bei erzwungener Hautatmung (durch Absperren von der Wasseroberfläche) lebensfähig.Im Winter, aber auch im Sommer geht Limnaea stagnalis bei niedriger Temperatur (5° C) zu reiner Hautatmung über.Bei der Ventilation wird das Lungengas weitgehend erneuert. Die kurz nach derselben gemessenen Lungengasmengen variieren je nach den Versuchsbedingungen mehr oder weniger. Bei einer bestehenden Sauerstoffschuld (z. B. nach längerer erzwungener Tauchzeit) wird die Lungenfüllung vergrößert. Auch reiner Stickstoff wird aufgenommen. Nach der Füllung der Lunge mit diesem Gas kriecht die Schnecke abwärts.Luft, der CO₂ in geringen Mengen beigemischt wird, hat deutlich abstoßende Wirkung auf Limnaea stagnalis. In geringen Mengen im Versuchswasser gelöstes CO₂ verlängert die Zeit des Spiraculumanlegens (Diffusionsregulierung), hat jedoch keinen Einfluß auf die Länge der Tauchzeiten, auf die bei der Ventilation aufgenommene Luftmenge und auf die Gasmenge der Lunge beim Aufstieg am Ende der Submersion.Während der Tauchzeit funktioniert das Lungengas wie bei den tauchenden Insekten als physikalische Kieme.Sauerstoffmangel kann als Atemreiz die negative Geotaxis am Ende der Tauchzeit auslösen (auch bei Armiger crista).Druckversuche zeigen, daß auch die Abnahme der Lungenfüllung als Atemreiz wirken kann. Die Schnecke perzipiert den Füllungsdruck.Durch Versuche mit übergeleiteten Gasgemischen wird das Zusammenwirken beider Faktoren geklärt. Sie können sich in ihrer Wirkung summieren. In einem Sommer- und Winterversuch wurde die Länge der Tauchzeiten durch übergeleitete Gasgemische beeinflußt, und zwar in beiden Versuchen entgegengesetzt. Es wird gezeigt, daß allein ein Variieren von Aufbewahrungs- und Versuchsbedingungen das verschiedene Verhalten bedingen kann. Die beim Aufstieg in der Lunge befindliche Gasmenge bleibt dagegen bei nicht gerade extremen Versuchsbedingungen annähernd konstant. In sauerstoffarmem Wasser sind die Tauchzeiten verkürzt und die Lungengasmengen beim Aufstieg vergrößert.Die Tauchzeiten sind im Winter länger als im Sommer. Die Lungenfüllung beim Aufstieg am Ende derselben ist im Winter geringer.Das beim Atmungsprozeß entstehende CO₂ reichert sich nicht im Lungengas an, sondern löst sich sofort im Wasser.Der Sauerstoff des Lungengases wird bei erzwungenen Tauchzeiten weitgehender verbraucht als in Hazelhoffs Versuchen. Nach langen Tauchzeiten enthält das Lungengas von Limnaea stagnalis im Winter 1% O₂, im Sommer etwas mehr.Der O₂-Verbrauch bei 30 Min. Tauchzeit ist im Winter größer als im Sommer (wahrscheinlich nicht Rassenunterschiede). Bei diesen schon längere Zeit an die Versuchstemperatur angepaßten Schnecken ist der Unterschied im Verbrauch bei 15° und 21,5° C im Sommer größer als im Winter. Die Abhängigkeit der Lungenatmung bei plötzlicher Temperaturänderung ist in beiden Jahreszeiten gleich. Die Temperaturabhängigkeit der Atmung bei plötzlicher Temperaturänderung ist grundsätzlich verschieden von der nach einer Anpassung des Organismus an die Versuchstemperatur. Beides läßt sich nicht zu einem Gesetz vereinigen.Die Anpassung des Organismus nach plötzlicher Temperaturänderung verläuft in den beiden Jahreszeiten grundsätzlich verschieden. Im Sommer werden die endgültigen Werte nach der Anpassung bei der plötzlichen Änderung der Temperatur nicht erreicht, im Winter dagegen überschritten.     

Die Beeinflussung des Phosphathaushalts von Mikroorganismen durch Kohlendioxyd

Zusammenfassung der Ergebnisse An gewaschenen Suspensionen von Hydrogenomonas wurde der Einfluß des CO₂-Entzugs auf Phosphorylierur gsvorgänge untersucht, welche an die Oxydation von molekularem Wasserstoff, Bernsteinsäure und Glucose geknüpft sind. Die Entfernung von CO₂ aus dem Milieu setzt die Überführung von anorganischem Phosphat in organische Bindung herab. Die CO₂-Wirkung betrifft den Einbau sowohl in die leicht als auch in die schwer hydrolysierbare Phosphatfraktion. Der Effekt ist bei der H₂-Oxydation am ausgeprägtesten, bei der Glucoseverwertung kaum vorhanden; Bernsteinsäure nimmt eine Zwischenstellung ein.Bei der Veratmung endogenen Materials bleibt der Betrag des anorganischen Phosphats über large Zeiten nahezu erhalten. Bei der laufenden Entfernung von Kohlendioxyd wird anorganisches Phosphat freigesetzt. An Chlorella pyrenoidosa und Rhodospirillum rubrum konnten ähnliche Effekte beobachtet werden. Die Beobachtungen stellen neue Befunde für die Tatsache dar, daß CO₂ nicht nur für das Wachstum von Mikroorganismen notwendig ist, sondern auch auf den Stoffwechsel ruhender Zellen Einfluß nimmt.     

Die Biosynthese der Poly-β-hydroxybuttersäure durch Knallgasbakterien

Zysammenfassung Bereits nach 8 sec ¹⁴CO₂-Fixierung ist die aus Hydrogenomonas H 16 isolierte Poly--hydroxybuttersäure (PHBS) gleichmäßig radioaktiv markiert.Es werden Beweise dafür erbracht, daß die PHBS aus Kohlendioxyd über 3-Phosphoglycerinsäure, Brenztraubensäure, Acetyl-CoA und Acetacetyl-CoA synthetisiert wird.Während der PHBS-Synthese geht so eines von drei fixierten CO₂-Molekülen durch oxydative Decarboxylierung der Brenztraubensäure wieder verloren. Damit steht im Einklang, daß die CO₂-Fixierungsleistung wachsender Zellen größer ist als die PHBS-speichernder.Nur ein Zehntel der Ribulose-1,5-diphosphat-Carboxylase, die für die gemessene autotrophe CO₂-Fixierungskapazität erforderlich wäre, konnte im Rohextrakt von Hydrogenomonas H 16 nachgewiesen werden. Das Enzym ließ sich 20 fach anreichern.

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Summary Poly--hydroxybutyric acid (PHBA) isolated from Hydrogenomonas H 16 following an 8 sec ¹⁴CO₂-incorporation is already uniformly labelled.It was shown, that the synthesis of PHBA from carbon dioxide takes place via 3-phosphoglyceric acid, pyruvic acid, acetyl-CoA and acetoacetyl-CoA.During the synthesis of PHBA, one of three CO₂-molecules previously fixed is lost in an oxydative decarboxylation of pyruvic acid. It is therefore evident that the CO₂-fixation of growing cells will be larger than that of cells storing PHBA.Only one tenth of the ribulose-1,5-diphosphate carboxylase, which would be necessary for the measured CO₂-fixation, could be determined in the crude extract of Hydrogenomonas H 16. The carboxylase was purified about 20-fold.

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Auszug aus der gleichlautenden Dissertation der mathematisch-naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Göttingen 1963.     

PolyploideLupinus luteus

Zusammenfassung Die Gründe für die Suche nach polyloiden Pflanzen vonLupinus luteus werden dargelegt. Auf die Schwierigkeiten bei der künstlichen Auslösung von polyploiden Formen von großkörnigen Leguminosen wird an Hand der Literatur verwiesen.Für die beschriebenen polyploidenLupinus luteus wird die Abstammung aus derF ₁ einer Kreuzung morphologisch unterschiedlicher Formen nachgewiesen und der geringe Vermehrungsfaktor in 5 Jahren herausgestellt. Die im 4. Jahr nach der Auffindung erfolgte Rückregulierung des Chromosomensatzes einer Pflanze ergab sofort eine normale Fertilität.Die Organgrößenvergleiche fielen in allen Fällen zu Gunsten der polyploiden Formen aus. Es wurden dazu folgende Organe miteinander verglichen: Samenkorngewichte, Chromosomenzahlen, die Länge und Breite von 5-, 7-und 9fingerigen Laubblättern, die Größe der Spaltöffnungszellen, die. Größe und Anazahl der Blüten sowie die Größe der Pollenkörner.Mit 10 AbbildungenHerrn. Prof. Dr.F. Oberdorf zum 65. Geburtstag gewidmet